CN106965149A - 一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人 - Google Patents

Abstract

一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人，包括传感器、驱动电机、行走装置、机架、连杆机构、铰链、液压缸、虎克铰和伐木头组合机构。传感器由角位移传感器、距离传感器和位移传感器共五个传感器构成，布置在驱动臂和伐木头组合机构不同位置，实施自动化信息的获取、处理、存储和输出，实现树木整枝、修剪、伐树和定尺寸截木功能的数字化和智能化自动化作业。该发明具有自动与智能化、大工作空间、高动态稳定性、低制造成本、多功能的突出优点。

Description

一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别是一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人。

背景技术

中国专利201610396453.X公布了一种伐木机器人，通过四个驱动轮的移动，实现切割的定位，工作柔性低，运动空间小，只能实现伐木任务；中国专利201610419380.1公开了一种用于伐木机的全液压自动伐木装置，此伐木装置由全液压元件组成，其液压元件精度要求高，液压系统制造成本高，工作寿命不长，易漏油，也只能实现伐木任务；中国专利201210335835.3公开了一种伐树截木一体机，此伐树截木机，仅用于伐树截木，不能用于树木整枝、修剪，且此伐木机只能与工程机械配合使用；中国专利201310427637.4公开了一种电动植物整枝机，此植物整枝机，仅用于植物整枝，不能用于伐木、截木。现有伐树机器人也都没有自动化作业功能。因此有必要设计一种稳定输出，柔性化，运动空间大，制造成本低，工作寿命长，维护保养简单，兼具树木整枝、伐树和木材截取功能的能够自动化作业的树木整枝伐树机器人。

目前，尚未见到一种能够全自动化作业，实现两构态灵活柔性变换、大运动空间、高工作精度、低制造成本、维护保养简单，且能柔性控制，又具有树木整枝、伐树和木材分段截取功能的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的创新发明设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人，能够全自动化作业，实现两构态灵活柔性变换、大运动空间、高工作精度、低制造成本、维护保养简单、且能柔性控制，又具有树木整枝、伐树和木材分段截取功能。

本发明的技术方案是：一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人，包括传感器、驱动电机、行走装置、机架、连杆机构、铰链、液压缸、虎克铰和伐木头组合机构，具体结构和连接关系为：

所述传感器包括角位移传感器、距离传感器和位移传感器，所述角位移传感器包括第一角位移传感器、第二角位移传感器和第三角位移传感器，第一角位移传感器与第一连杆下端固定连接，第二角位移传感器与第三连杆下端固定连接，第三角位移传感器与第五连杆下端固定连接；所述距离传感器与伐木头组合机构下端固定连接；所述位移传感器与伐木头组合机构固定连接；

所述驱动电机包括第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机和第五驱动电机，第一驱动电机和机架固定连接，驱动第一连杆，第二驱动电机和机架固定连接，驱动第三连杆，第三驱动电机和机架固定连接，驱动第五连杆，第四驱动电机和电机支座固定连接，驱动曲柄，第五驱动电机和伐木头组合机构固定连接，驱动丝杆；

所述行走装置通过转动副与机架连接；

所述连杆机构包括驱动臂、传动臂和工作臂；所述驱动臂包括第五连杆、第三连杆和第一连杆，所述第五连杆一端通过第十二铰链与机架连接，另一端通过第十一铰链与第六连杆连接，所述第三连杆一端通过第六铰链与机架连接，另一端通过第四铰链与第四连杆连接，所述第一连杆一端通过第五铰链与机架连接，另一端通过第三铰链与第七连杆连接；所述传动臂包括第六连杆、第四连杆、第二连杆、第八连杆和第七连杆，所述第六连杆一端通过第十一铰链与第五连杆连接，另一端通过第九铰链与第八连杆连接，所述第四连杆一端通过第四铰链与第三连杆连接，另一端通过第一铰链与工作臂连接，所述第二连杆一端通过第三铰链与第一连杆连接，另一端通过第二铰链与第七连杆连接，所述第八连杆一端通过第七铰链与机架连接，中部通过第九铰链与第六连杆连接，另一端通过第八铰链与第七连杆连接，所述第七连杆一端通过第二铰链与第二连杆连接，中部通过第八铰链与第八连杆连接，另一端通过第十铰链与工作臂连接；所述工作臂一端通过第一铰链与第四连杆连接，中部通过第十铰链与第七连杆连接，另一端通过第十三铰链与虎克铰连接，工作臂通过第一球副机构与液压缸连接；

所述铰链包括第一铰链、第二铰链、第三铰链、第四铰链、第五铰链、第六铰链、第七铰链、第八铰链、第九铰链、第十铰链、第十一铰链、第十二铰链和第十三铰链；

所述伐木头组合机构包括刀锯机构、下夹抱机构、滚轮、上夹抱机构和打枝刀，所述伐木头组合机构通过转动副与虎克铰连接，伐木头组合机构通过第二球副机构与液压缸连接，所述刀锯机构设在伐木头组合机构的最下方，往上依次是下夹抱机构、滚轮、上夹抱机构和打枝刀；

所述刀锯机构包括刀锯、滑块、导杆、第十一连杆、第十二连杆、曲柄、第四驱动电机、电机支座、丝杆和第五驱动电机，所述刀锯和滑块固定连接，滑块和导杆通过圆柱副连接，所述第十一连杆一端通过转动副和滑块连接，另一端通过转动副和第十二连杆连接，所述曲柄一端通过转动副和第十二连杆连接，另一端通过转动副和第四驱动电机连接，所述电机支座和第四驱动电机固定连接，电机支座通过螺旋副和丝杆连接，所述第五驱动电机通过转动副和丝杆连接；

所述下夹抱机构包括螺杆、固定支座、第九连杆、活动支座、螺母和第十连杆，所述固定支座固定于伐木头组合机构上，固定支座和活动支座通过螺杆连接，螺杆的一端连接螺母，所述第九连杆一端通过转动副和固定支座连接，另一端通过转动副和第十连杆连接，所述第十连杆一端通过转动副和第九连杆连接，中部通过转动副和活动支座连接；

所述滚轮末端与原动机输出轴连接，原动机与伐木头组合机构固定连接，原动机设置于伐木头组合机构内部，伐木头组合机构有两个滚轮，沿竖直中心线对称分布与伐木头组合机构两侧；

所述上夹抱机构和下夹抱机构结构相同，其零部件和零部件之间的连接关系均相同；

所述打枝刀设置于伐木头组合机构上部，与伐木头组合机构固定连接。

所述第一铰链和第十铰链间的轴心距离与第一铰链和第四铰链间的轴心距离之和大于等于第二铰链和第十铰链间的轴心距离。

所述驱动臂为第五连杆时，第二铰链和第四铰链处于重叠位置，实现八连杆单自由度运动；驱动臂全部运动时，实现十连杆两自由度运动；驱动臂为第三连杆和第一连杆时，第五连杆两端均与机架连接，实现七连杆两自由度运动，此状态为机构两自由度构态时的特殊状态。

本发明的优点在于：

1.在工作过程中，通过传感器和可控驱动电机，实现自动化信息的获取、处理、存储和输出，实现树木整枝、修剪、伐树和定尺寸截木功能的数字化和智能化自动化作业。

2.该机器人共由十个连杆构成，可实现两种构态变换，可灵活变胞，灵活改变工作空间，柔性化程度高，在两自由度构态工作时，可以实现七连杆两自由度和十连杆两自由度工作，有效地增大了其工作空间；林场作业时，因树木生长形态复杂多变，该树木整枝伐树机器人可在其复杂状况下柔性灵活作业。

3.采用闭链可控连杆机构，所有电机安装在机架上，动态稳定性好，有效降低了杆臂的重量，提高树木整枝伐树机器人的效率，且机构由全杆件组成，制造成本低，工作寿命长，机构维护保养简单。

4.能实现复杂动作，可在环境恶劣、地势崎岖的森林里进行树木整枝、修剪，伐树和木材分段截取自动化作业。

附图说明

图1为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的第一结构示意图。

图2为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的第二结构示意图。

图3为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的八连杆单自由度时的第一结构状态图。

图4为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的八连杆单自由度时的第二结构状态图。

图5为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的十连杆两自由度时的第一结构状态图。

图6为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的十连杆两自由度时的第二结构状态图。

图7为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的七连杆两自由度时的第一结构状态图。

图8为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的七连杆两自由度时的第二结构状态图。

图9为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的十连杆两自由度时高处树木整枝结构状态图。

图10为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的七连杆两自由度时高处树木整枝结构状态图。

图11为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的伐木头组合机构的第一结构示意图。

图12为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的伐木头组合机构的第二结构示意图。

图13为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的下夹抱机构的结构示意图。

图14为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的刀锯机构的结构示意图。

图15为本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人的第一连杆的结构示意图。

图中标记为：1、第一铰链；2、第四连杆；3、第二铰链；4、第七连杆；5、第二连杆；6、第三铰链；7、第一连杆；8、第四铰链；9、第三连杆；10、第五铰链；11、第六铰链；12、第八连杆；13、第七铰链；14、第八铰链；15、工作臂；16、第九铰链；17、第六连杆；18、第十铰链；19、第十一铰链；20、第五连杆；21、第十二铰链；22、机架；23、行走装置；24、第一球副机构；25、液压缸；26、第二球副机构；27、伐木头组合机构；28、虎克铰；29、第十三铰链；30、刀锯机构；301、滑块；302、导杆；303、第十一连杆；304、第十二连杆；305、曲柄；306、第四驱动电机；307、电机支座；308、丝杆；309、第五驱动电机；3010、刀锯；31、下夹抱机构；311、螺杆；312、固定支座；313、第九连杆；314、活动支座；315、螺母；316、第十连杆；32、滚轮；33、上夹抱机构；34、打枝刀；35、第一驱动电机；36、第二驱动电机；37、第三驱动电机；38、第一角位移传感器；39、第二角位移传感器；40、第三角位移传感器；41、距离传感器；42、位移传感器。

具体实施方式

下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步描述。

如图1、图2、图4、图6、图11、图12、图13和图14所示，本发明所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人，包括传感器、驱动电机、行走装置23、机架22、连杆机构、铰链、液压缸25、虎克铰28、伐木头组合机构27，具体结构和连接关系为：

所述传感器包括角位移传感器、距离传感器41和位移传感器42，所述角位移传感器包括第一角位移传感器38、第二角位移传感器39和第三角位移传感器40，第一角位移传感器38与第一连杆7下端固定连接，第二角位移传感器39与第三连杆9下端固定连接，第三角位移传感器40与第五连杆20下端固定连接；所述距离传感器41与伐木头组合机构27下端固定连接；所述位移传感器42与伐木头组合机构27固定连接；

所述驱动电机包括第一驱动电机35、第二驱动电机36、第三驱动电机37、第四驱动电机306和第五驱动电机309，第一驱动电机35和机架22固定连接，驱动第一连杆7，第二驱动电机36和机架22固定连接，驱动第三连杆9，第三驱动电机37和机架22固定连接，驱动第五连杆20，第四驱动电机306和电机支座307固定连接，驱动曲柄305，第五驱动电机309和伐木头组合机构27固定连接，驱动丝杆308；

所述行走装置23通过转动副与机架22连接；

所述连杆机构包括驱动臂、传动臂和工作臂15；所述驱动臂包括第五连杆20、第三连杆9和第一连杆7，所述第五连杆20一端通过第十二铰链21与机架22连接，另一端通过第十一铰链19与第六连杆17连接，所述第三连杆9一端通过第六铰链11与机架22连接，另一端通过第四铰链8与第四连杆2连接，所述第一连杆7一端通过第五铰链10与机架22连接，另一端通过第三铰链6与第七连杆4连接；所述传动臂包括第六连杆17、第四连杆2、第二连杆5、第八连杆12和第七连杆4，所述第六连杆17一端通过第十一铰链19与第五连杆20连接，另一端通过第九铰链16与第八连杆12连接，所述第四连杆2一端通过第四铰链8与第三连杆9连接，另一端通过第一铰链1与工作臂15连接，所述第二连杆5一端通过第三铰链6与第一连杆7连接，另一端通过第二铰链3与第七连杆4连接，所述第八连杆12一端通过第七铰链13与机架22连接，中部通过第九铰链16与第六连杆17连接，另一端通过第八铰链14与第七连杆4连接，所述第七连杆4一端通过第二铰链3与第二连杆5连接，中部通过第八铰链14与第八连杆12连接，另一端通过第十铰链18与工作臂15连接；所述工作臂15一端通过第一铰链1与第四连杆2连接，中部通过第十铰链18与第七连杆4连接，另一端通过第十三铰链29与虎克铰28连接，工作臂15通过第一球副机构24与液压缸25连接；

所述铰链包括第一铰链1、第二铰链3、第三铰链6、第四铰链8、第五铰链10、第六铰链11、第七铰链13、第八铰链14、第九铰链16、第十铰链18、第十一铰链19、第十二铰链21和第十三铰链29；

所述伐木头组合机构27包括刀锯机构30、下夹抱机构31、滚轮32、上夹抱机构33和打枝刀34，所述伐木头组合机构27通过转动副与虎克铰28连接，伐木头组合机构27通过第二球副机构26与液压缸25连接，所述刀锯机构30在伐木头组合机构27的最下方，往上依次是下夹抱机构31、滚轮32、上夹抱机构33和打枝刀34；

所述刀锯机构30包括刀锯3010、滑块301、导杆302、第十一连杆303、第十二连杆304、曲柄305、第四驱动电机306、电机支座307、丝杆308和第五驱动电机309，所述刀锯3010和滑块301固定连接，滑块301和导杆302通过圆柱副连接，所述第十一连杆303一端通过转动副和滑块301连接，另一端通过转动副和第十二连杆304连接，所述曲柄305一端通过转动副和第十二连杆304连接，另一端通过转动副和第四驱动电机306连接，所述电机支座307和第四驱动电机306固定连接，电机支座307通过螺旋副和丝杆308连接，所述第五驱动电机309通过转动副和丝杆308连接；

所述下夹抱机构31包括螺杆311、固定支座312、第九连杆313、活动支座315、螺母315和第十连杆316，所述固定支座312固定于伐木头组合机构27上，固定支座312和活动支座314通过螺杆311连接，螺杆311的一端连接螺母315，所述第九连杆313一端通过转动副和固定支座312连接，另一端通过转动副和第十连杆316连接，所述第十连杆316一端通过转动副和第九连杆313连接，中部通过转动副和活动支座314连接；

所述滚轮32末端与原动机输出轴连接，原动机与伐木头组合机构27固定连接，原动机设置于伐木头组合机构27内部，伐木头组合机构27有两个滚轮32，沿竖直中心线对称分布与伐木头组合机构27两侧；

所述上夹抱机构33和下夹抱机构31结构相同，其零部件和零部件之间的连接关系均相同；

所述打枝刀34设置于伐木头组合机构27上部，与伐木头组合机构27固定连接。

工作原理及过程：

如图3和图4所示，机构为八连杆单自由度时，第二铰链3和第四铰链8处于重叠位置时，第一连杆7、第二连杆5、第三连杆9和机架22可看成平面四连杆机构，第三连杆9、第七连杆4、第八连杆12和机架22可看成开链式四连杆机构，由于第七连杆4和第四连杆2通过第二铰链3连接，第四连杆2和工作臂15通过第一铰链1连接，工作臂15和第七连杆4通过第十铰链18连接，因此第七连杆4、第四连杆2和工作臂15可看成一根杆，第五连杆20绕着第十二铰链21转动，由于第五连杆20和第六连杆17通过第十一铰链19连接，进而带动第六连杆17转动，第八连杆12和第六连杆17通过第九铰链16连接，进而带动第八连杆12绕着第七铰链13转动，第八连杆12和第七连杆4通过第八铰链14连接，进而使工作臂15作单自由度运动。

如图5和图6所示，机构为十连杆两自由度时，第五连杆20绕着第十二铰链21转动，由于第五连杆20和第六连杆17通过第十一铰链19连接，进而带动第六连杆17转动，第八连杆12和第六连杆17通过第九铰链16连接，进而带动第八连杆12绕着第七铰链13转动，第三连杆9绕着第六铰链11转动，由于第三连杆9和第四连杆2通过第四铰链8连接，进而带动第四连杆2转动，第一连杆7绕着第五铰链10转动，由于第一连杆7和第二连杆5通过第三铰链6连接，进而带动第二连杆5转动，由于第二连杆5和第七连杆4通过第二铰链3连接，第八连杆12和第七连杆4通过第八铰链14连接，进而带动第七连杆4作两自由度运动，由于第四连杆2和工作臂15通过第一铰链1连接，第七连杆4和工作臂15通过第十铰链18连接，进而使工作臂15作两自由度运动。

如图7和图8所示，机构为七连杆两自由度时，此状态为机构两自由度构态时的特殊状态，即远距离作业时状态。第五连杆20两端均与机架22连接，此时第五连杆20、第六连杆17和第八连杆12处于固定状态，第三连杆9绕着第六铰链11转动，由于第三连杆9和第四连杆2通过第四铰链8连接，进而带动第四连杆2转动，第一连杆7绕着第五铰链10转动，由于第一连杆7和第二连杆5通过第三铰链6连接，进而带动第二连杆5转动，由于第二连杆5和第七连杆4通过第二铰链3连接，第八连杆12和第七连杆4通过第八铰链14连接，进而带动第七连杆4作单自由度运动，由于第四连杆2和工作臂15通过第一铰链1连接，第七连杆4和工作臂15通过第十铰链18连接，进而使工作臂15作两自由度运动。

如图3、图4、图11和图12所示，通过驱动液压缸25，使液压缸25伸长，进而带动虎克铰28和伐木头组合机构27之间的转动副转动，实现伐木头组合机构27的整体转动。

如图2、图4、图6和图8所示，伐木头组合机构27处于竖直状态时，树木整枝伐树机器人在较低位置进行作业，可实现整棵树木伐锯功能。

如图1、图3、图5、图7、图9和图10所示，伐木头组合机构27处于水平状态，树木整枝伐树机器人在较低位置进行作业，可实现木材分段截取功能；在较高位置工作时，可实现树木的整枝修整功能。

如图4所示，第一角位移传感器38、第二角位移传感器39和第三角位移传感器40分别安装于第一连杆7、第三连杆9和第五连杆20上，第一角位移传感器38通过调控第一连杆7的转动角度，实现对第一连杆7的控制，第二角位移传感器39通过调控第三连杆9的转动角度，实现对第三连杆9的控制，第三角位移传感器40通过调控第五连杆20的转动角度，实现对第五连杆20的控制；距离传感器41安装于伐木头组合机构27，通过测量与树木的距离，来实现对树木的夹抱和伐锯；位移传感器42安装于伐木头组合机构27，伐木头组合机构27夹抱树木，通过树木在伐木头组合机构27上移动的位移，来实现对木材分段截取；通过各传感器的相互配合，实现树木整枝伐树机器人的自动化。

Claims (3)

1.一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人，包括传感器、驱动电机、行走装置、机架、连杆机构、铰链、液压缸、虎克铰和伐木头组合机构，其特征在于，具体结构和连接关系为：

所述传感器包括角位移传感器、距离传感器和位移传感器，所述角位移传感器包括第一角位移传感器、第二角位移传感器和第三角位移传感器，第一角位移传感器与第一连杆下端固定连接，第二角位移传感器与第三连杆下端固定连接，第三角位移传感器与第五连杆下端固定连接；所述距离传感器与伐木头组合机构下端固定连接；所述位移传感器与伐木头组合机构固定连接；

所述驱动电机包括第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机和第五驱动电机，第一驱动电机和机架固定连接，驱动第一连杆，第二驱动电机和机架固定连接，驱动第三连杆，第三驱动电机和机架固定连接，驱动第五连杆，第四驱动电机和电机支座固定连接，驱动曲柄，第五驱动电机和伐木头组合机构固定连接，驱动丝杆；

所述行走装置通过转动副与机架连接；

所述连杆机构包括驱动臂、传动臂和工作臂；所述驱动臂包括第五连杆、第三连杆和第一连杆，所述第五连杆一端通过第十二铰链与机架连接，另一端通过第十一铰链与第六连杆连接，所述第三连杆一端通过第六铰链与机架连接，另一端通过第四铰链与第四连杆连接，所述第一连杆一端通过第五铰链与机架连接，另一端通过第三铰链与第七连杆连接；所述传动臂包括第六连杆、第四连杆、第二连杆、第八连杆和第七连杆，所述第六连杆一端通过第十一铰链与第五连杆连接，另一端通过第九铰链与第八连杆连接，所述第四连杆一端通过第四铰链与第三连杆连接，另一端通过第一铰链与工作臂连接，所述第二连杆一端通过第三铰链与第一连杆连接，另一端通过第二铰链与第七连杆连接，所述第八连杆一端通过第七铰链与机架连接，中部通过第九铰链与第六连杆连接，另一端通过第八铰链与第七连杆连接，所述第七连杆一端通过第二铰链与第二连杆连接，中部通过第八铰链与第八连杆连接，另一端通过第十铰链与工作臂连接；所述工作臂一端通过第一铰链与第四连杆连接，中部通过第十铰链与第七连杆连接，另一端通过第十三铰链与虎克铰连接，工作臂通过第一球副机构与液压缸连接；

所述铰链包括第一铰链、第二铰链、第三铰链、第四铰链、第五铰链、第六铰链、第七铰链、第八铰链、第九铰链、第十铰链、第十一铰链、第十二铰链和第十三铰链；

所述伐木头组合机构包括刀锯机构、下夹抱机构、滚轮、上夹抱机构和打枝刀，所述伐木头组合机构通过转动副与虎克铰连接，伐木头组合机构通过第二球副机构与液压缸连接，所述刀锯机构设在伐木头组合机构的最下方，往上依次是下夹抱机构、滚轮、上夹抱机构和打枝刀；

所述刀锯机构包括刀锯、滑块、导杆、第十一连杆、第十二连杆、曲柄、第四驱动电机、电机支座、丝杆和第五驱动电机，所述刀锯和滑块固定连接，滑块和导杆通过圆柱副连接，所述第十一连杆一端通过转动副和滑块连接，另一端通过转动副和第十二连杆连接，所述曲柄一端通过转动副和第十二连杆连接，另一端通过转动副和第四驱动电机连接，所述电机支座和第四驱动电机固定连接，电机支座通过螺旋副和丝杆连接，所述第五驱动电机通过转动副和丝杆连接；

所述下夹抱机构包括螺杆、固定支座、第九连杆、活动支座、螺母和第十连杆，所述固定支座固定于伐木头组合机构上，固定支座和活动支座通过螺杆连接，螺杆的一端连接螺母，所述第九连杆一端通过转动副和固定支座连接，另一端通过转动副和第十连杆连接，所述第十连杆一端通过转动副和第九连杆连接，中部通过转动副和活动支座连接；

所述滚轮末端与原动机输出轴连接，原动机与伐木头组合机构固定连接，原动机设置于伐木头组合机构内部，伐木头组合机构有两个滚轮，沿竖直中心线对称分布与伐木头组合机构两侧；

所述上夹抱机构和下夹抱机构结构相同，其零部件和零部件之间的连接关系均相同；

所述打枝刀设置于伐木头组合机构上部，与伐木头组合机构固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人，其特征在于，第一铰链和第十铰链间的轴心距离与第一铰链和第四铰链间的轴心距离之和大于等于第二铰链和第十铰链间的轴心距离。

3.根据权利要求1所述的一种自动化大空间两构态变胞式树木整枝伐树机器人，其特征在于，所述驱动臂为第五连杆时，第二铰链和第四铰链处于重叠位置，实现八连杆单自由度运动；驱动臂全部运动时，实现十连杆两自由度运动；驱动臂为第三连杆和第一连杆时，第五连杆两端均与机架连接，实现七连杆两自由度运动，此状态为机构两自由度构态时的特殊状态。